2020届高三化学二轮复习：无机综合(化工流程综合题的研究)——流程图中的定量分析【核心突破、经典例题

1、高考 12 题逐题突破：无机综合（化工流程综合题的研究）流程图中的定量分析【核心突破】一、化工流程题中常考计算类型化工流程题中涉及的计算主要有：化学式、物质的量浓度、电子转移数目、样品 质量分数或纯度的计算。二、常用的计算方法1明确一个中心必须以“物质的量”为中心“见量化摩，遇问设摩” 。2掌握两种方法1 1） 关系式法在多步反应中，若第一步反应的产物，是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式，将该物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。2 2） 差量法差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压

2、强、反应过程中的热量等。用差量法解题的关键是把化学方程式中的对应差量（ 理论差量） 及差量 （ 实际差量） 与未知量列成比例式，然后求解。如：2c（s） + O（g）=2CO（g） AH An（固），An（气），AM 气）2 mol 1 mol 2 molQ 24 g 1 mol 22.4 L(标况)使用差量法时的注意事项a.所选用差量要与未知量的数值成正比例或反比例关系。b.有关物质的物理量及其单位都要正确地使用和对应，即“上下一致，左右相 当”。3 .巧用“三守恒”同乱后诙砺茶需曲面算、商而i浮金前字前1 守恒二的物情的照相等口 im , _ jk 诟而：If花碗舒希定百丽|守危7电子携j

3、可礼一任何体系中，阳岗广带的正电荷数洋i成子福： 廿恒L的负电荷数4 .利用电子守恒解题的思维模板计算行广、:-蓑1氧海7Z值前五而金函更 我费凡氨牝产物三、J不董二不前手鼻鼻字将手苞手鎏曲三花和 定磐生太中的原子下址)i碟钎匚飒首时中物时的物质的量和得去电子守只 到专庆列出售式1 ! !特别提醒 对于多步连续进行的氧化还原反应， 只要中间各步反应过程中没有损 耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关 系，快速求解。【提升训练答案+解析】1 .检测明研样品含种酸盐，M(As) = 75中的种含量是否超标，需配制种标准参 照液，回答下列问题： 取0.132 g As

4、 2Q,用NaOH容液完全溶解后，配制成1 L NasAsO溶液，则此溶液1 mL相当于含种的质量为 mg=取上述溶液，配制1 L含种量为1 mgL 1的种标准溶液。需取用上述 NaAsO溶液 mL答案(1)0.1(2)10解析(1)1 L Na 2AsO中含种的质量：m(As)=132 g - X2X75 g mol1 =0.1 g , 198 g - mol"” '则1 mL此溶液中含有0.1 mg As。 设需NaAsO溶液V mL,0. 1 V mg= 1 mg L 1 x 1 L , V= 10。2 .重铭酸钾是一种重要的化工原料，一般由铭铁矿制备，铭铁矿的主要成分

5、为FeO- CrzQ,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：时鬻"疗,正田也画1 I N 孙"户口遂L滞液研二,N*NW过滤Lg医骋”液言匣远回答下列问题：(1)步骤的主要反应为：FeO- Cr2Q+ NaCO+ NaNO>NaCrQ+ Fe2Q+ CO+ NaNO上述反应配平后FeO- CrzQ与NaNO的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是某工厂用m kg铭铁矿粉(含CeQ 40%)制备&Cr2。，最终得到产品m2 kg ,产 率为。答案（1）2 ： 7陶瓷在高温下会与NaCO反应190m2147mx 100%1 mol FeO - MQ解析（1）首先

6、标出变价元素的化合价，分析价态变化可知: 失去7 mol电子，1 mol NaNO3得到2 mol电子，则由得失电子守恒可知二者系数比应为2 : 7;该步骤中主要反应的反应物中有 NaCO,而陶瓷中含有二氧化硅， 二者在熔融时反应，故不能使用陶瓷容器。（2）由Cr元素守恒可知：Cr2O3KCmQ,则理论产生K2Cr2O的质量为（m * 1 000 * 40%< 294） g,而实际产量为1 000m2 g, 152e一士 实际产量190m则广率:工田人品目X100%-;X100%理论厂量147m3 . NaClO是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： 回答下列问

7、题:MiCIfA假挂水 i T反应卜口。. T电解H益晶，燥Fneq 口产品i Lq |讪日I/气胎收卜一地鹏汽N,ihSO.（1） “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2o此吸收反应中，氧化剂与 还 原 剂 的 物 质 的 量 之 比 为该反应中氧化产物是。（2） ”有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClQ的有效氯含量为 （计算结果保留两位小数）。答案(1)2 ： 1 Q (2)1.57解析（1）根据图示，“尾气吸收”时C1O2转化为ClOT, C1O2作氧化剂，则HQ 作还原剂，HO转化为Q,由CloJ

8、®ClO2、HQ色丝Q,根据得失电子守恒， 氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2 ： 1,氧化产物为Q。（2）1 mol NaClO 2在反应中转移4 mol电子，而1 mol Cl 2在反应中转移2 mol电一 口 90.5 g 4 mol ”口,一、子，根据71 ； = n a，解得n（e ）=3.14 mol ,则可确定 NaClO中有效氯 g n e人目43.14 mol 含量为2 mol= 1.57。4. （2019 长春调研）高纯硝酸锹Sr（NO3）2可用于制造信号灯、光学玻璃等。工 业级硝酸锹含硝酸钙、硝酸钢等杂质，提纯流程如下：浓滤液I 灌HNOi线微水过后锅酸丁匕箍,

9、厂,，,i , ,1肃嬴；速淆】书不一解卜Tq物!I产防卜谑液2N2HL淘漉2已知：“滤渣1”的成分为Ba（NO）2、Sr（NQ”；铭酸（HzCrQ）为弱酸。为了测定“滤渣2”中BaCrO的含量，进行以下实验：稍过量HI溶液 c l . l 1 NaSO溶渐mg“滤渣2”适量盐酸 > 溶液c -L Na2aO仅限滴定终点时消耗V mLNa&Q 溶液。（已知：I2 + 2SC2 =2I +&）“滤渣2”中BaCrO（摩尔质量为Mg mo1）的质量分数为（用代数 式表小）O若加入的HI溶液过量太多，测定结果会 （填“偏高”“偏低”或“无 影响”）依"cVMk 10

10、3-答案 0）一而一* I。（2）偏图解析 （1）酸性条件下 BaCrO与HI反应的离子方程式为 2BaCrO + 6I +16H+ =2Ct+3l2+8HO+ 2Bc2+,结合反应 12 + 2SC2=2+ &«一，设“滤渣 2” 中 BaCrO的质量分数为w,则有：2BaCrO31264C22Mg6 molmg xwcVx 103 molicVx 10 3X2McVMx 10 3则 wGX 100喉X 100%6m3m若加入的HI溶液过量太多，部分HI被空气氧化，使测定结果偏高。5. 一种利用化肥中废催化剂（含CoO Co AI2Q及少量FeO）制取明研和CoSOfi产品

11、的工艺流程如下：魇酸k ro, 调力pHJLT滤港|wt化肥度_蟀化剂浸雇过些 粗产 品中 钻 元 素 的 质 量 分 数 为CnSO,粗产品硫酸测定CoSO粗产品中钻的质量分数的步骤如下：准确称取 ag产品，先经预处理， 然后加入过量的冰乙酸，在加热煮沸下，缓慢滴加 KNO溶液直至过量，生成不溶 于乙酸的KCo（NQ）6,再经过滤、洗涤及干燥，称量沉淀的质量为 b go（1）KNQ溶液氧化并沉淀CcT的离子方程式为（已知KNO被还原为 NO>(MK3Co(NQ)6=452,列出计算式）答案 (1)Co2 +3K +7N(5 + 2CHCOoH=<3Co(NC2)6 ； + NOT

12、 + HC 2CHCOO59b452aX 100%解析（1）KNO2将C（T氧化为C-，并生成KCo（NQ）6沉淀，NG被还原为NQ根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒写出离子方程式。（2） b g K 3Co（NO2） 65959b中含Co兀素的质量为b g X452，则粗产品中粘兀素的质量分数为452ax 100%6. 在空气中煨烧CoGQ生成钻氧化物和CO,测得充分煨烧后固体质量为2.41 g, CO的体积为1.344 L（标准状况），则钻氧化物的化学式为 。国哂。】rrriO）*的比值解题思路由固*粗化木 的质置和Q*的噬，帙*答案 Cq。7. 化合物甲和NaAlH都是重要的还原剂。一

13、定条件下金属钠和 H2反应生成甲。 甲与水反应可产生H2,甲与AICI3反应可得到NaAlH。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L（已折算成标准状况）的代。甲的化学式 答案 NaH解析 由4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和 2.24 L（已折算成标准状况） 的H,可推断金属钠和 降反应生成的甲为NaH NaH与水反应生成NaO悌口 H2, NaH与A1C13反应可得到NaAlH。甲的化学式为NaH8. （2019 大庆调研）工业上用含钮废料（主要成分MnO,含有少量FeQ、AI2Q、CuO CaO）与烟气脱硫进行联合处理并制备 MnSO勺流程如下：含SO,的阳气 八

14、1金罐废料一版堇瓯一J L -寸中便节PH为5|L沉淀£双包水避液2T寿化一此液修作l| -MuSO,25 C时，几种离子沉淀时数据信息如下:离子L 2十FeL 3十FeAl3十* 4 2十MnCu2十开始沉淀时pH7.62.73.88.35.9完全沉淀时pH9.74.04.79.86.9 沉 淀 1 的 化 学 式 为沉淀2为“净化”时，加入 （NH） 2s的作用为“酸化、还原”中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为 已知：滤液3中除MnSO#,还含有少量（NH）2SO。（NH）2SO、MnSO勺溶解度曲线如图1所示。据此判断，“操作I”应为蒸发浓缩、 洗涤、干燥)0 20 却】

15、 加 50 60 TV aowloo 温度，e图125,阴22"1-及I5(t j； c(5)25.35 g MnSO 4 HO样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲 线)如图2所示。 300 C 时， 所 得 固 体 的 化 学 式 为 1150 C 时， 反应的化学方程式 为答案(1)CaSO4 Fe(OH)3、Al(OH) 3使CiT转化为CuS沉淀(3)MnQ+SO=Mk+SO、FeQ+ SO+ 2HI+ =2Fe+ + SO + H2O(4)趁热过滤 (5)MnSO 3MnO1 IJmaQ + QT解析(5)25.35 g MnSO4 HO样品中 n(Mn) = n(MnSO HO) =25.35 g169 g - mol0.15 mol ,其中 n(H2O)=0.15 mol , m(H2O)=2.7 g,300 C时，所得固体质量为 22.65 g,减少的质量为2.7 g,说明该段失去结晶水，此时固体为MnSO300 C 时，固体为MnSO受热分解生成钮的氧化物和硫的氧化物，850 C时，所得固体 质量为 13.05 g,钻元素质量守恒，m(Mn) = 55 g mol1 X0.15 mol = 8.25 g, n(O)13.05